ETM Learn · 06 / 08

ריוורב: מסלולים, החזרים ודעיכה

עוקבים אחר הצליל הישיר, ההחזרים המוקדמים והזנב המאוחר.

01 · להבין

מחיאת כף מגיעה לאוזן בכמה מסלולים. הצליל הישיר עובר במסלול הקצר שאינו חסום; החזרים ממשטחים עוברים מסלולים ארוכים יותר. כשהחזרים רבים מצטופפים, אפשר לשמוע זנב דועך במקום הדים נפרדים.

זמן הגעה אומר מתי מגיע החזר. דעיכה מתארת ירידה באנרגיה. גודל משנה אורכי מסלול; בליעה גורמת לאובדן אנרגיה בהחזרים. חדר גדול לא בהכרח דועך זמן רב יותר. שולט באיזון מקור ותוצאה. התחילו בקליק ושנו גודל ובליעה בנפרד.

מושגים בהישג יד

מונחים המסומנים בקו מנוקד מציעים פירוש בריחוף, במיקוד מקלדת או בנגיעה. לחיצה מקבעת את הפירוש; Escape או לחיצה מחוץ לו סוגרים אותו. כל ההגדרות זמינות גם כאן.

T60

זמן דעיכה של 60 dB. בחדר אמיתי הוא תלוי בתדר ובאופן המדידה; כאן מוצג אומדן של מודל.

קונבולוציה

חיבור עותקים מושהים ומשוקללים של האות לפי תגובת הלם. מתאר מערכת ליניארית שאינה משתנה בזמן.

Mix

היחס בין האות הישיר למעובד. שינויו אינו זהה להזזה פיזית של המקור או המאזין בחדר.

02 · לשחק ולגלות

השתמשו בקליק. שנו ממד חדר אחד, ואז שנו בליעה בלי לשנות מידות. הפרידו בין זמן הגעה לבין זמן דעיכה.

נחשו מה יקרה → שנו בקרה אחת → השוו → הסבירו את התוצאה.

ניסוי 01

Mix משנה ערבוב מקור ואפקט. מרחק פיזי משנה בנוסף תזמון, רמה ישירה וגאומטריית החזרים; הוא אינו זהה לבקרת Mix.

חדר

ממתין
החדר מלמעלה, כל מסלול מצויר
מה מגיע, ומתי
איך זה דועך
הלופ, יבש מול החדר
הצליל הישיר החזרות שנספרו הזנב יבש איפה הספירה נעצרת
vol
הסאונד מתחיל בלחיצה הראשונה
דעיכה, נמדדה-
Eyring חוזה-
ההחזרה הראשונה-
אפשר לספור עד-
ישיר מול חדר-
בהירות C80-

ניסוי 02

החדר, ה־Plate וה־Spring הם אלגוריתמים להמחשה, לא שחזור מכויל של מכשיר פיזי. קפיץ אמיתי הוא דיספרסיבי; כיוון של Chirp פשוט לבדו אינו מודל מלא שלו.

שלוש מכונות

מחושב, לא מוקלט
120 המילישניות הראשונות של כל אחת

בדקו את ההבנה

בריוורב ליניארי ובניתוב קבוע, הנמכת המקור משנה את יחס מקור/ריוורב?

03 · להעמיק מאוד

בשיטת המקורות המדומים משקפים מקור ביחס למשטחים ומחשבים אורכי מסלול. עיכוב החזר ביחס לצליל הישיר הוא (Lreflection−Ldirect)/c ותלוי בגאומטריה המלאה. להחזר יחיד: . ביטול מלא דורש משרעות שוות ופאזות מנוגדות; החזר חלש יוצר שקע סופי.

בשדה דיפוזי עם בליעה ממוצעת אחידה α ובהזנחת בליעת אוויר: Eyring נותן ≈ 0.161V/[−S ln(1−α)], בשניות וביחידות SI. בקירוב בליעה נמוכה, Sabine נותן 0.161V/(Sα). אלו אומדנים תלויי הנחות, במיוחד בתדרים נמוכים ובבליעה לא אחידה. T20 ו־T30 מסיקים זמן דעיכה של 60 dB מטווח התאמה קצר יותר.

לריוורב ליניארי שאינו משתנה בזמן: . משתמשת בתגובת הלם; רשת השהיה מייצרת תגובה באמצעות ניתוב ומשוב. כאן משולבים מסלולים מוקדמים מחושבים וזנב ממודל. Diffusion, ‏Damping ודעיכה תלוית תדר הן תכונות קשורות ולא זהות.

המתמטיקה במילים

איחור החזר ביחס למקור

τ = (Lreflection − Ldirect) / c

מחסרים את אורך המסלול הישיר מאורך מסלול ההחזר, ומחלקים במהירות הקול. תוספת מסלול של 3 מטר במהירות 343 מטר לשנייה נותנת כ־8.75 מילישניות.

קונבולוציה במילים

y[n] = Σ h[k]x[n−k]

לכל השהיה k לוקחים דגימת כניסה קודמת x[n−k], מכפילים במשקל h[k] מתגובת ההלם ומחברים. y[n] היא דגימת היציאה. המודל מניח מערכת ליניארית שאינה משתנה בזמן.

מקור והחזר אחד

H(f) = 1 + a·exp(−j2πfτ)

המקור מנורמל ל־1. להחזר משרעת יחסית a ואיחור τ; הביטוי המרוכב מתאר את הפאזה שהאיחור יוצר בתדר f. מחברים מקור והחזר לקבלת תגובת הסכום. ביטול מלא דורש משרעות שוות ופאזות מנוגדות.

אומדן Eyring לדעיכה

T60 ≈ 0.161V/[−S ln(1−α)]

V הוא נפח החדר במטרים מעוקבים, S שטח המשטחים במטרים רבועים ו־α מקדם הבליעה הממוצע. ln הוא לוגריתם טבעי. מחלקים 0.161 כפול הנפח במכנה לקבלת שניות. ההנחות כוללות שדה דיפוזי, בליעה ממוצעת אחידה והזנחת בליעת אוויר; נדרש 0<α<1.

קירוב Sabine

T60 ≈ 0.161V/(Sα)

מחלקים 0.161 כפול נפח החדר בשטח המשטחים כפול הבליעה הממוצעת, ביחידות SI. זהו קירוב לבליעה נמוכה תחת הנחות שדה דיפוזי. הוא אינו תחזית מדויקת לכל חדר, במיוחד בתדרים נמוכים או בבליעה לא אחידה.

אתגר חישובי: נסו לפני פתיחת הפתרון

01 · המסלול הישיר הוא 2 מטר והמסלול המוחזר 5 מטר. ב־c = 343 m/s, מה עיכוב ההחזר ביחס לצליל הישיר?

רמז

השתמשו בהפרש המסלולים, ולא באורך המסלול המוחזר לבדו.

פתרון והנחות

(5−2)/343 × 1000 = 8.7464 ms. ההגעה המוחלטת לאחר הפליטה היא 5/343 = 14.5773 ms. אלו שני ייחוסי זמן שונים.

02 · למקור בהגבר 1 מוסיפים החזר מושהה במשרעת 0.5. בתדר שבו הפאזות מנוגדות, מה רמת הסכום ביחס למקור לבדו?

רמז

קודם חשבו משרעת שארית |1−0.5|, ואז המירו ל־dB.

פתרון והנחות

20 log₁₀(0.5) = −6.0206 dB. השקע סופי; ביטול מלא מחייב משרעות שוות. בעיכוב τ, המרווח בין שקעים סמוכים הוא 1/τ בתדר, במודל הזה של החזר יחיד והגבר שאינו תלוי בתדר.

מקור להעמקה: Allen & Berkley: image method, 1979